下载文档原格式
叠前有色反演技术在地震岩性学研究中的应用
叠前有色反演技术在地震岩性学研究中的应用是一个相当重要的课题，因为它能有效地反映出地层内部的物质结构信息。
叠前有色反演技术可以将声波参数，如压缩波速度、纵波速度、密度等反映在物质结构上，从而获得丰富的岩性学信息。
在近年来的研究中，叠前有色反演技术的应用大大增强了我们对研究地层内部体系的认识，特别是在厚度变化和岩性变化方面。
这种技术可以帮助我们定量理解地层岩性的微观结构，如构造面、断裂、岩层等，有助于我们估算岩石储层单元的厚度及分布范围，进而更好地研究和评价地层岩石储层特性。
另外，叠前有色反演技术还广泛应用于地震压力测试和地震波参数判断等地震勘探解释方面。
例如，叠前有色反演技术可以提取出地层不同层段之间的有色变化，可用于判断岩石类型以及对子面及地层力学特性的知识可以更好地估算压力，从而更好地预测地震数据。
此外，叠前有色反演技术还可以被用于提取岩性类型、岩石储层厚度和岩石构造变化的空间分布等，从而有助于地质模型的建立和精确定位。
总之，叠前有色反演技术对于地震岩性学研究作用十分重要，其应用可以有效地反映地层内部物质结构，并帮助我们更加深入地认识岩石储层，为探测更多可采区域奠定基础。
一引言岩层中地震波的速度决定于弹性模量和密度，岩石的弹性模量又首先决定于岩石的矿物成分，其次是孔隙度、孔隙流体性质以及压力、温度等环境因素，而孔隙度、孔隙流体及环境因素是通过影响岩石的弹性模量和密度而影响速度的，所以决定岩石速度的最重要因素是岩石成分，因此我们自然想到用速度来判别岩性。
然而，各种岩石的速度范围太宽，互相重叠，我们很难仅仅根据速度来作岩性判别。
因此利用AVO和叠前弹性反演进行岩性预测越来越引起人们的重视。
二叠前反演方法原理（一）AVO的方法原理AVO分析技术是利用地震反射振幅与炮检距变化的关系 (Amplitude—Versus Offset,简称AVO)，即:通过分析CDP道集中不同炮检距的地震反射,来识别岩性及检测含气性的一种地震技术。
其物理意义是:在两种不同岩层之间的界面上,当一种岩层的纵、横波速度之比Vp/Vs与另一种岩层的速度之比明显不同时，其反射系数随入射角（炮检距）而变化。
AVO反演主要利用不同岩性泊松比差异所形成的AVO特征响应，来区分波阻抗相近的储层与非储层。
当地震纵波P1非垂直入射到两种介质分界面上时，会产生反射波和透射波，其中反射波包括反射纵波P2和反射横波S1，透射波包括透射纵波P3和透射横波S2（图1-1图1-1纵波倾斜入射到界面产生的反射波和透射波示意图纵波非垂直入射，反射系数和透射系数满足Zeoppritz方程：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡∙⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡------11112112222122111122111222221112221112221122112cos 2sin cos sin 2sin 2cos 2sin 2cos 2cos 2sin 2cos 2sin sin cos sin cos cos sin cos sin φθθθφρρφρρφφφρρθρρφθφθφθφθφθPS PP PS PP P S P P P S S P S P S P S S P T T R R V V V V V V V V V V V V V V V （1-1）其中介质1表示入射波和反射波所在的介质，介质2表示透射波所在的介质，VP1、VS1分别表示介质1中纵、横波的速度；VP2和VS2分别表示介质2中纵、横波的速度；ρ1和ρ2分别表示介质1和介质2的密度；θ1表示纵波的入射角和反射角；φ1表示横波的反射角，θ2和φ2分别表示透射纵波、横波的透射角；RPP 、RPS 、TPP 、TPS 分别表示P 波反射系数、SV 波反射系数、P 波透射系数和SV 波透射系数。
叠前反演技术叠前反演技术，与叠前弹性反演技术、叠前地震反演技术和定量AVO都是指同一概念。
该技术是利用叠前CRP道集数据（或部分叠加数据）、速度数据(一般为偏移速度)和井数据（横波速度、纵波速度、密度及其他弹性参数资料），通过使用不同的近似式反演求解得到与岩性、含油气性相关的多种弹性参数并进一步，用来预测储层岩性、储层物性及含油气性。
为什么要进行地震资料的叠前反演呢？首先，由于地震资料野外采集是多炮多道的观测系统，每个CDP点或CMP点记录的不同道具有不同的炮检距，每道上的反射振幅随炮检距不同而变化。
叠后反演基于常规处理的水平叠加数据，以自激自收为假设条件，即每个CDP或CMP道集经动校正后，把不同炮检距的记录道动校正为零炮检距位置，之后进行水平叠加。
这样，叠加剖面无法反应野外采集所记录的振幅随炮检距变化的特性，并损失了与炮检距关系密切的大量横波信息。
其次是叠后波阻抗反演是不随入射角发生变化，仅与纵波速度、密度有关，而叠前反演的弹性阻抗与入射角密切相关并与纵波、横波速度、密度4项参数有关。
由于同时利用了纵横波速度，其计算产生的弹性参数远较叠后反演丰富，可区别岩性与含油气性，为钻探提供更丰富、更准确的依据。
技术人员在研究中发现：进行叠前反演时，要注意资料条件及处理解释的结合。
一是地震资料的采集必须针对目的层深度，有足够大的炮检距来记录大量信息，并在处理中，对振幅进行补偿，严格保持相对振幅关系，避免虚假振幅信息的产生。
二是在地震资料道集进行部分叠加时，炮检距或角度范围的选择要针对目的层深度，使不同炮检距范围能明显反应用振幅的变化。
三是至少需要3个以上的子波，子波振幅谱对应于不同炮检距部分叠加数据。
四是在纵横波资料分析中，当岩石中含有油气时，纵波速度会降低，有时会出现含油气砂岩的速度接近泥岩速度，在声阻抗上无法区分岩性，但横波阻抗受油气影响很少，因此，两者的交汇图分析对划分岩性及含油气意义深远。
五是弹性参数综合分析，其物理意义不同，有的反应弹性模量，有的反应剪断模量，必须综合分析，才能做出合理解释。
叠前反演技术及其应用【摘要】叠后地震反演技术在储层预测方面取得了较好的应用效果，但由于该技术是基于零偏移距的假设之上，并且只能反演出单一的纵波阻抗信息，因此，叠后地震反演技术在精确预测储层方面存在不足。
随着油气勘探的需要和技术的进步，叠前资料的反演和应用逐渐成为热点。
与叠后地震反演技术相比，叠前反演技术由于充分利用振幅随偏移距变化的信息，从近、中、远等多个部分叠加的数据体中同时反演出纵、横波阻抗和密度数据体，并进一步可求得纵横波速度比及泊松比等弹性参数，这些信息的获得丰富了岩性和流体的识别手段，提高了储层的预测精度。
【关键词】角叠加数据；叠前反演；弹性参数；储层预测叠后地震反演技术基于零偏移距的假设叠加的地震资料进行反演，单纯地应用纵波阻抗，则很难对有效储层及储层的含流体情况进行识别。
叠前弹性反演技术基于能反映振幅随偏移距变化的多个角度叠加的叠前数据体及井上的纵、横波和密度曲线，同时反演，不仅可以得到纵波阻抗，还可以得到横波阻抗和密度，并进一步可求得一系列弹性参数体。
基于波的传播理论，储层含有油气后，纵波速度会降低，而横波速度变化不大，因此可以根据这一特性，利用纵横波速度比或泊松比等弹性参数对储层和流体进行定量的解释。
1 叠前弹性反演的基本原理及特点叠前弹性阻抗是通过弹性阻抗来反映储层岩性物性的计算方法，弹性阻抗是一个不可测量的属性，但可以通过确定的弹性参数计算得到:弹性阻抗的引入，使波阻抗反演从叠后发展到叠前，弹性阻抗能够充分挖掘和利用叠前地震记录非零偏移距地震信息的潜力，反演中可以提取许多岩性参数，进一步得到更多更丰富的反映流体及岩性变化的演示物理属性。
2 叠前反演的关键技术（1）横波速度估算技术。
横波速度是岩石物理分析的重要参数，也是叠前反演必不可少的基础数据，在建立理论岩石模型基础上，应用流体和矿物构成及岩石结构等基础信息，获得有效的岩石弹性属性，根据对实测的弹性波曲线与正演得到的合成曲线的对比结果来修正模型参数，从而建立符合该区实际情况的岩石物理模型。
探析叠前同时反演进行岩性识别及流体预测技术1.引言反演方法是利用地震资料进行岩性识别和流体预测的有效手段。
常规的纵波阻抗反演利用叠后地震数据，反演得到纵波阻抗，进而利用纵波阻抗与地下介质岩石物理特征之间的关系，来预测地下介质的岩性、孔隙度及孔隙流体充填等特征的变化。
叠后波阻抗反演是单参数反演，很多情况下，不同地质体、不同孔隙发育、不同流体充填，会有相似的纵波阻抗特征，从而对岩性识别和流体预测造成困难。
叠前同时反演有效利用了叠前地震数据中包含的AVO 信息，通过多个共角度部分叠加数据体同时反演得到纵横波阻抗、密度、纵横波速度比、泊松比等，提供了对岩性和流体识别更为有效的弹性参数或参数组合。
相比叠后波阻抗反演，叠前同时反演结果更加准确，信息更加丰富。
东方物探研究院处理中心在国内首先引进叠前同时反演技术，在四川盆地广安地区须家河组低孔低渗型储层预测及含气性检测等多个项目中取得了很好的成效。
2.叠前同时反演处理流程①角道集叠加。
对地震数据进行保幅处理和叠前时间偏移处理。
利用工区的低频速度模型进行角道集分选，然后分别对近、中、远三个角度（最少两个，可以更多）进行角道集叠加处理。
②测井曲线的编辑、校正和模型分析。
对测井数据进行认真的编辑校正，保证井口处纵横波速度和密度的真实响应。
应用Gassmann 流体替代理论研究目标储层中饱和流体充填引起的纵波阻抗等弹性参数的变化特征。
精细的测井分析为岩性识别和流体预测提供有效的敏感因子及定量化解释的依据。
③叠前同时反演。
应用不同角度范围的多个共角度部分叠加数据体，每个叠加数据体分别提取相应的子波，不同入射角下反射系数的求取利用精确的Zoeppritz 方程或简化式（Aki和Richards 等）。
基于地震数据的一维褶积模型假设，通过同时匹配不同入射角度下的合成道与地震道，同时反演得到纵波阻抗、横波阻抗、密度三个弹性参数，进一步计算得到其他弹性参数。
④反演结果综合解释分析。
叠前弹性参数反演应用摘要：随着油气勘探的日益深入，应用“叠前弹性参数反演”寻找隐蔽油气藏的技术方法逐渐被业界重视。
本文以S地区为例，在对研究区测井数据标准化、校正的基础上，开展岩石物理研究，寻找与砂岩储层关系紧密的的弹性参数，应用“叠前弹性参数反演”方法对这些敏感弹性参数进行直接反演，研究结果表明，该反演方法合理，反演结果精度高，现有条件下可较好预测研究区砂岩储层的分布。
关键词：时间偏移；叠前参数反演；储层研究；密度反演0引言早在1940年，人们就发现了地震反射振幅随偏移距变化的事实【1】。
多次覆盖技术为地震成像做出了巨大贡献，也是A VO研究的基础，80年代初A VO 技术达到定性研究的顶峰，各种研究方法层出不穷，但其局限性日益显现，到八十年代末期，A VO技术走入低谷。
自从Debski W. (1995)和Arild Buland (1996)提出叠前地震数据三参数反演（纵波速度、横波速度、密度）并利用伪泊松比（Vp/Vs）预测砂岩和气藏以来，以BP公司的Patrick A. Connolly 1999年在TLE （The Leading Edge）第4期发表的“弹性波阻抗”（Elastic Impedance）为标志，叠前弹性参数反演（定量A VO）在国外得到了迅速发展并获得很大成功[2]。
现今，弹性参数反演的理论已毋容置疑，随着人们认识的加深，实践的增多，相关测井处理解释技术、模型建立、岩石物理研究、地震处理解释技术的发展协调配套【2】【3】【4】【5】，反演技术正一次又一次地帮助勘探开发项目取得成功。
1叠前弹性参数反演技术路线早期的A VO研究工作主要是定性研究【6】，而反演是在叠加成果资料上进行的波阻抗反演，两者没有结合在一起。
叠前弹性参数反演与岩石物理研究技术的有机结合，对隐蔽油气藏的预测具有较好的效果。
目前应用叠前道集数据求取弹性参数的方法主要采用Zeoppritz简化方程求解：一般用二参数或三参数方法，也有称二项式、三项式，指的是求解时所用的简化方程【7】。
叠前声波方程反演及其应用叠前(Pre-Stack)声波方程反演是在储层信息反演中的一种重要技术，它可以更快更深地了解地层物性状况、提高储层识别效率。
叠前声波方程反演是一种在原油开采工作中较为有效的技术，它可以改善地面声学测量中存在的弊端。
本文尝试对叠前声波方程反演及其应用进行综述，以期更加深入地了解其特点。
一、叠前声波方程反演简介叠前声波方程反演是一种用于地面声学测量中的新技术，它可以快速准确测量地层的物性状况，取的数据更接近于实际的情况，能够更加准确的定位储层，考察储层识别。
它一般由声波探测设备和数字化软件组成，采用叠前傅立叶变换的原理，将声波的时域波形变换为频域信号，再将频域信号变换为时域波形，从而可以精确测量出原有的地层参数信息。
二、叠前声波方程反演的优势1.前声波方程反演可以快速准确的测量出地层物性状况，避免传统地面声学测量中存在的估算和偏差；2.于傅立叶变换的性能有较高的要求，可以快速准确的获取到各种地层物性状况，提高储层识别效率；3.前声波方程反演可以有效地缩小实验误差，准确描述各种地面物性状况，改善传统声学测量方法，提高储层识别准确率。
三、叠前声波方程反演的应用叠前声波方程反演在原油开采工作中具有重要的意义，下面将从几个方面介绍它的应用：1.层开采：采用叠前声波方程反演可以轻易的定位储层，准确的检测油层的深度，改善地面声学测量的效率；2.面环境监测：叠前声波方程反演可以实时的检测震源类型，改善地面监测的准确性；3.气地面找油：采用叠前声波方程反演可以更快更准确的发现油气点，把握储层结构，提高储层识别准确性。
四、结论叠前声波方程反演是一种用于地面声学测量中的新技术，它可以有效改善传统声学测量的缺点，改善地面监测准确性，以便于更快更准确的发现油气资源点，提高储层识别准确性。
它在原油开采中具有重要的意义，可以明显改善油层开发的效率。
然而，叠前声波方程反演仍处于起步阶段，仍存在许多发展空间，需要进一步研究和完善。
叠前地球物理反演物探技术资料2013年7月-2015年7月前言地震反演是把常规的地震反射剖面转换成测井剖面，将地震资料变成可以和测井资料直接对比的形式。
它是利用地质和测井资料作为约束条件，求解地下岩层的物性结构和介质的空间变化。
具体的说地震反演就是应用地震、地质和测井信息，反推地下介质的速度、密度和波阻抗等岩石地球物理参数，估算储层参数，从而预测储层分布的科学。
更通俗的讲地震反演就是在已知的测井曲线和地质参数(各种地质分层、岩石组分等参数)约束下，把地震剖面转换成测井剖面，也可以说是把每个地震道数据都转换成测井曲线，例如把地震剖面转换成密度剖面、纵横波速度剖面、泊松比剖面等等，这时每个地震道都可以看成是一口新井，在其位置上的各类地震反演曲线就构成了这口伪井的测井序列。
地震反演作为反演的一个特例，它具有反演的基本特征，反演的第一个重要特征是时间滞后性，在事件发生后，才能应用反演过程推测事件的原始起因。
例如警察办案，都是从人证、物证开始入手，反推出犯罪分子是谁。
地震反演亦如此，先要采集地震数据，处理出地震剖面，结合已经测定好的测井曲线等资料，反演出地下岩层的物理属性，如速度、密度、孔隙度等。
而这些地质属性在现实情况下是确定的，不可更改的，正因为地下有了这些地质情况，我们才能获得相应的地震数据，因此地震数据采集是个正演过程。
所以反演之前必定是正演过程，首先犯罪才能抓罪犯。
在时间序列中反演处于时间线的下方，属于一个应用结果推测原因的过程。
那么反演的前辈正演是什么呢？不通俗的说就是以现实为基础，推测未来。
通俗的说法就是在已知地下地层的沉积状态（既地质模型下参数，包括构造、速度、密度等），计算地震响应(地震剖面)的过程。
如一维正演模型就是常说的合成地震记录，二维正演模型就是常用的二维正演剖面，现在已经进化出了三维正演数据体。
文王囚禁羑里而演周易，根据殷纣王的一贯德行，文王推演八卦得知其子被杀，自己被迫食子之肉，最后吐出一种小动物名曰“兔子”，这个残酷的故事是典型的正演，应用殷纣王残暴指数，推测出悲伤的未来，已知道事故的结局却无法改变，如同野外地下构造在亿万年前就已经产生，必然生成特定的地震采集数据一样，不存在多解性。
地震勘探中广义的反演包括地震资料处理、解释等。
地震资料处理把获得的单炮数据经过一系列复杂变换，求取地下构造形态信息(地震剖面)和反射系数序列。
解释是从地震记录和测井数据入手，反推地质构造(解释层位)、沉积相等地质信息。
只不过地震解释人员更愿意把自己的工作看成是正演，这样自己的解释方案才能是确定无疑的，NB的如同真理，不容他人质疑。
不过在资料复杂地区，往往会发现很多“真理”，这就是反演的不确定性。
如果解释人员深刻认识到自己和处理人员是一条绳上的两只蚱蜢，问题就会简单多了，反演本身具有多解性，寻找最优化的方案才是关键。
反演和正演都是建立在模型的基础上的，应用地震和测井数据反演推测地质模型的过程存在大量的不确定性，各种误差累计的后果是反演结果存在多解性，要求解释人员去伪存真，选择合理的而不是头脑中内定的结果。
从信息映射角度考虑，测井和地质信息来源仅仅是在井点上是精确的，是点信息，要把这些信息映射到整个三维空间上需要地震数据与之结合，在运算过程中存在多解性是无法避免的，所以反演的不确定性是其本质属性之一。
下面结合HRS反演软件具体介绍一下反演的理论和实现方法。
目录一、反演前准备工作............................................................................................................................................. 1-4二、AVO理论介绍 .............................................................................................................................................. 5-161、基本公式...................................................................................................................................................... 6-62、地震波的界面分解...................................................................................................................................... 6-73、Zoeppritz方程正反演的关系...................................................................................................................... 7-74、Zoeppritz方程的简化 ............................................................................................................................... 8-16三、测井曲线 .................................................................................................................................................... 17-381、测井曲线简介.......................................................................................................................................... 17-252、测井曲线整理.......................................................................................................................................... 25-373、计算测井曲线过程中的单位转换 .......................................................................................................... 37-38四、岩石物理参数的种类和意义..................................................................................................................... 39-551、泊松比σ ................................................................................................................................................. 39-402、纵横波速度(V S、V P) .............................................................................................................................. 40-433、密度ρ ..................................................................................................................................................... 43-434、λ μ ρ(LMR)参数 ........................................................................................................................................ 44-445、流体替换(FRM)相关参数 ........................................................................................................................ 44-486、孔隙度、密度和含水饱和度 .................................................................................................................. 48-487、流体替换实例.......................................................................................................................................... 49-548、岩石构成.................................................................................................................................................. 54-55五、地震数据 .................................................................................................................................................. 56-1101、地震数据导入.......................................................................................................................................... 56-602、地震数据处理.......................................................................................................................................... 61-703、地震数据反演前特殊处理 ...................................................................................................................... 70-834、地震测井数据关联................................................................................................................................ 84-110六、AVO正演和反演 .................................................................................................................................... 111-1251、AVO正演 ............................................................................................................................................. 111-1142、AVO反演 ............................................................................................................................................. 114-1183、AVO属性剖面的意义.......................................................................................................................... 118-1234、AVO属性图提取.................................................................................................................................. 123-1235、AVO分类 ............................................................................................................................................. 124-125七、同时反演和弹性反演............................................................................................................................. 126-1581、弹性反演.............................................................................................................................................. 127-1282、同时反演.............................................................................................................................................. 129-1513、反演属性提取分析............................................................................................................................... 152-1564、HRS脚本模块使用.............................................................................................................................. 157-158八、叠后反演 ................................................................................................................................................ 159-1641、带限反演.............................................................................................................................................. 159-1602、稀疏脉冲反演...................................................................................................................................... 160-1613、模型为基础的反演.............................................................................................................................. 161-164九、反演和正演理论和算法再认识............................................................................................................. 165-1751、反演理论模型...................................................................................................................................... 165-1712、反演中使用的算法.............................................................................................................................. 171-1723、反演误差.............................................................................................................................................. 173-1743、地球物理反演综述.............................................................................................................................. 174-175十、岩石物理分析工具................................................................................................................................. 176-178一、反演前准备工作1.用户需要的背景知识在从事地震资料反演之前，需要一定的技术储备，包括对软件运行的操作系统基本常识和命令的了解，以及地震资料处理和解释相关的背景知识。
